Quản lý luồng không lưu (ATFM, Air Traffic Flow Management) là việc cân đối số máy bay muốn bay qua một sân bay hay một khu vực vùng trời với số máy bay nơi đó xử lý an toàn được trong từng khung giờ. Khi nhu cầu vượt công suất, cách rẻ và an toàn nhất là giữ máy bay lại ở sân đi, cho cất cánh trễ vài phút tới vài chục phút, thay vì để nó tới nơi rồi bay vòng chờ. Vì thế mới có chuyện hành khách đã lên máy bay, cửa đã đóng, mà cơ trưởng thông báo "chúng ta đang chờ giờ cất cánh do kiểm soát không lưu chỉ định".
Công suất: con số nút cổ chai của bầu trời
Mỗi điểm trong hệ thống có một công suất tính bằng số máy bay mỗi giờ:
- Đường băng: phụ thuộc số đường băng, cách chúng được dùng (độc lập hay phụ thuộc nhau), số đường lăn thoát nhanh, tỷ lệ máy bay lớn – nhỏ, phân cách nhiễu động đầu cánh và thời tiết.
- Khu vực kiểm soát: phụ thuộc độ phức tạp của đường bay, tỷ lệ máy bay đang lên xuống, số khu vực có thể mở theo số kiểm soát viên đang trực.
- Sân đỗ và nhà ga: không còn chỗ đỗ thì máy bay hạ cánh xong cũng phải chờ trên đường lăn.
Công suất không cố định. Một đường băng xử lý trơn tru vài chục lượt mỗi giờ khi trời quang có thể chỉ còn một nửa khi sương mù dày hoặc dông chặn hướng tiếp cận. Một khu vực vùng trời bận rộn có thể mất cả nửa công suất khi một vùng dông lớn buộc máy bay đi vòng, dồn vào những hành lang còn trống.
Ba tầng quản lý luồng
| Giai đoạn | Thời điểm | Việc làm |
|---|---|---|
| Chiến lược | Vài tháng tới một năm trước | Quy hoạch cấu trúc vùng trời, kế hoạch nhân sự, điều phối giờ cất hạ cánh tại sân bay theo mùa lịch bay |
| Tiền chiến thuật | Một tới vài ngày trước | So kế hoạch bay đã nộp với công suất dự báo, lên kịch bản cho ngày có thời tiết xấu hay sự kiện lớn |
| Chiến thuật | Trong ngày, theo từng giờ | Phát giờ cất cánh cho từng chuyến, đổi đường bay, mở thêm khu vực, điều tiết dòng máy bay |
Cần phân biệt hai loại "slot" hay bị lẫn. Slot sân bay là quyền được dùng đường băng và nhà ga vào một khung giờ trong lịch bay cả mùa, phân bổ từ trước cho hãng. Slot ATFM là giờ cất cánh được tính lại trong ngày cho từng chuyến, khi một nút cổ chai nào đó trên đường bay bị quá tải. Hãng có slot sân bay vẫn có thể bị phát slot ATFM trễ vào ngày dông.
Giờ cất cánh được tính ra sao
Hệ thống quản lý luồng nhận toàn bộ kế hoạch bay, biết mỗi chuyến sẽ qua khu vực nào, tới sân nào vào giờ nào. Khi thấy một nút sắp quá tải, ví dụ sân đến chỉ nhận được 30 chuyến trong một giờ mà có 40 chuyến dự kiến tới, nó xếp các chuyến theo thứ tự (thường là ai dự kiến tới trước được ưu tiên) và lùi giờ cất cánh của những chuyến dư sao cho chúng tới nơi đúng lúc có chỗ.
Ở châu Âu, giờ cất cánh này gọi là CTOT (calculated take-off time), do Trung tâm Quản lý mạng của Eurocontrol tại Brussels phát cho hàng chục nghìn chuyến mỗi ngày. Máy bay phải cất cánh trong một cửa sổ từ 5 phút trước tới 10 phút sau CTOT; lỡ cửa sổ thì phải xin giờ mới, có khi trễ thêm nhiều. Hoa Kỳ có Trung tâm chỉ huy hệ thống kiểm soát không lưu của FAA ở Virginia, dùng các công cụ như chương trình trì hoãn mặt đất (ground delay program) cho một sân đến, hay lệnh dừng mặt đất (ground stop) khi một sân tạm thời không nhận thêm máy bay.
Châu Á làm theo kiểu mạng lưới nhiều nút
Khu vực châu Á – Thái Bình Dương không có một trung tâm chung như châu Âu. Thay vào đó, các nước đã xây dựng cách quản lý luồng phân tán nhiều nút: mỗi nước có đơn vị quản lý luồng riêng, trao đổi dữ liệu với nhau, và sân bay quá tải có thể yêu cầu các sân đi ở nước khác giữ máy bay lại. Một ví dụ lâu đời là hệ thống điều phối luồng qua vịnh Bengal do Thái Lan vận hành, giúp dòng máy bay đêm từ Đông Nam Á bay sang phía tây qua vùng trời hạn chế được xếp giờ trước khi cất cánh. Việt Nam cũng có bộ phận chuyên về quản lý luồng trong VATM và tham gia trao đổi dữ liệu với khu vực.
Chờ dưới đất rẻ hơn chờ trên trời
Đây là nguyên lý cốt lõi. So sánh hai cách xử lý cùng 20 phút chậm:
- Chờ trên trời: máy bay cất cánh đúng giờ, tới nơi rồi bay vòng chờ 20 phút. Tốn nhiên liệu, phát thải, làm khối lượng công việc của kiểm soát tiếp cận tăng, và nếu tình hình xấu thêm thì phải bay sang sân dự bị.
- Chờ dưới đất: máy bay đóng cửa trễ 20 phút, hoặc đóng cửa rồi chờ ở chỗ đỗ với động cơ tắt. Gần như không tốn nhiên liệu, không thêm rủi ro.
Điều kiện để chờ dưới đất hiệu quả là dự báo tốt và thông tin thông suốt giữa sân đi, sân đến và các trung tâm. Khi thời tiết thay đổi nhanh hơn dự báo, hệ thống vẫn phải dùng thêm vòng chờ như lớp đệm cuối cùng.
Điều phối ra quyết định chung tại sân bay (A-CDM)
Ở cấp sân bay, quản lý luồng chỉ thật sự hiệu quả khi mọi bên cùng nhìn chung một bộ số. A-CDM (Airport Collaborative Decision Making) buộc hãng bay, phục vụ mặt đất, nhà khai thác cảng và không lưu chia sẻ các mốc thời gian của từng chuyến:
- TOBT – giờ hãng dự kiến máy bay sẵn sàng rời chỗ đỗ: đã đóng cửa, đã rút cầu ống lồng.
- TSAT – giờ không lưu cho phép bắt đầu nổ máy, tính từ hàng chờ ở đầu đường băng và slot ATFM.
- TTOT – giờ cất cánh mục tiêu.
Nhờ đó, máy bay không còn đua nhau đẩy lùi rồi xếp hàng nổ máy ở đầu đường băng mười mấy chiếc như trước. Chờ đến lượt ở chỗ đỗ thì tiết kiệm nhiên liệu và đường lăn thông thoáng. Một số sân bay lớn của Việt Nam đã và đang triển khai A-CDM.
Giờ cao điểm trên bầu trời Việt Nam trông như thế nào
Đường bay Hà Nội – TP.HCM thuộc nhóm bận rộn nhất thế giới tính theo số ghế, và hai đầu của nó là hai sân bay vốn đã chật. Vài đặc điểm dễ thấy:
- Đỉnh sáng và đỉnh chiều tối trên trục Bắc – Nam, khi các hãng dồn chuyến vào giờ khách ưa thích.
- Đỉnh đêm ở FIR Hồ Chí Minh do các chuyến quá cảnh quốc tế giữa Đông Bắc Á và Đông Nam Á, Úc.
- Mùa cao điểm Tết và hè, khi các hãng xin tăng chuyến, có những đêm sân bay phải mở khai thác liên tục.
- Dông chiều mùa mưa ở phía nam, sương mù mùa đông xuân ở phía bắc: hai nguyên nhân thời tiết hay làm giảm công suất đột ngột.
Khi cả bốn yếu tố gặp nhau, một chút chậm ở đầu ngày có thể lan theo vòng quay máy bay: chiếc máy bay trễ ở chuyến sáng sẽ trễ tiếp ở các chuyến sau trong ngày, vì cùng một tàu bay chạy nhiều chặng.
Góc nhìn hôm nay
Với hành khách, hiểu quản lý luồng giúp đọc đúng các thông báo: "chờ giờ cất cánh" khác với "chờ khách", khác với "chậm do khai thác". Với ngành, hướng đi là dự báo chính xác hơn bằng dữ liệu thời gian thực, nối mạng các nước láng giềng, và tăng công suất từ gốc: thêm đường băng, như các dự án sân bay mới, hay thu hẹp phân cách nhờ thiết bị giám sát tốt hơn. Muốn xem quản lý luồng vận hành ra sao, các bản tin tình hình mạng lưới hằng ngày mà Eurocontrol và FAA công bố công khai là tài liệu trực quan tốt.
Câu hỏi thường gặp
Quản lý luồng không lưu là gì?
Quản lý luồng không lưu là việc cân đối số chuyến bay với công suất của sân bay và vùng trời trong từng khung giờ. Khi một nút quá tải, máy bay được phát giờ cất cánh trễ hơn để tới nơi đúng lúc có chỗ, thay vì phải bay vòng chờ.
Vì sao máy bay đã đóng cửa mà vẫn chưa cất cánh?
Thường là vì chuyến bay đang chờ giờ cất cánh do bộ phận quản lý luồng chỉ định, khi sân đến hoặc vùng trời trên đường bay đang quá tải. Chờ dưới đất tiết kiệm nhiên liệu và an toàn hơn chờ trên trời.
Slot sân bay và slot ATFM khác nhau thế nào?
Slot sân bay là quyền dùng đường băng và nhà ga vào khung giờ cố định trong lịch bay cả mùa. Slot ATFM là giờ cất cánh được tính lại trong ngày cho từng chuyến khi có nút cổ chai, có thể lùi so với lịch dù hãng đã có slot sân bay.
CTOT là gì?
CTOT là giờ cất cánh được tính toán, do trung tâm quản lý luồng phát cho chuyến bay khi có hạn chế. Ở châu Âu, máy bay phải cất cánh trong cửa sổ từ 5 phút trước tới 10 phút sau giờ này, lỡ thì phải xin giờ mới.
Thời tiết xấu làm giảm công suất sân bay bao nhiêu?
Không có con số chung, nhưng sương mù dày hoặc dông chặn hướng tiếp cận có thể khiến một đường băng chỉ còn xử lý khoảng một nửa số lượt so với ngày trời quang, vì phân cách phải nới rộng và quy trình tầm nhìn thấp được áp dụng.
